實施多元化教改，培養創新型人才

通過實驗組織與指導、科研型課題、計算機軟件模擬及考核方法的改革，刺激學生學習的積極性，提高學生對于知識點的掌握及創新性，較傳統的教學模式，本教學方法可以幫助學生盡早了解相關學科的前沿動態，進入科研狀態，培養學生科研創新能力，為培養新型人才培養創造條件。

多孔介質中土壤溶質遷移課程研究的是溶于水體或多孔介質中的溶液的過程、規律和機理。多孔介質中的液相部分并非純水，而是含有根中無機與有機溶質的溶液。溶質在多孔介質中的運移不僅與水的流動相關，而且與溶質的理化性質以及在水力驅動過程中所發生的物理、化學和生物過程等密切關系。多孔介質中土壤溶質遷移這門課程所包括的內容已不僅僅局限于土壤物理學，同時也包括了土壤化學的研究。因此，多孔介質中的土壤溶質運移這門課程所涉及的學科范圍屬于土壤學科，是土壤物理和土壤化學的交叉學科。而進一步從水文和水文地質學科角度分析，則屬于土壤水文學或包氣帶水文學的范疇。從環境科學角度，則屬于環境土壤或環境水文學的研究對象。因此，通過這門學科的學習可以有效地掌握多門課程的基礎理論，對地下水環境污染的預測防治理論及應用均有重要意義，同時該門課程中提出的理論和方法，亦可提高地下水中污染物運移監測的準確性，使之符合野外大區域尺度的實際情況。

一多孔介質溶質遷移課程的改革實踐與創新

多孔介質中的溶質遷移課程是我校水利水電學院農業水土工程專業基礎課程之一，教學目的以掌握多孔介質中的溶質遷移理論知識為主要目的。但近年來由于工業迅速發展，農業化肥農藥的大量投入，土壤、地下水的污染日益嚴重，為我們土壤及地下水環境保護敲響警鐘。因此，對于本課程知識的掌握就不能僅僅限定在教材的范圍中，應該教會學生在實踐中學以致用，只有這樣才能體現本課程所述理論的“實踐性”價值。

對于多孔介質溶質遷移課程，由于本課程知識理論抽象、枯燥，模型方程難理解，難求解，是學生普遍認為不僅難學而且用處不大的課程。因此，在教學實踐中，我們期望改變目前的現狀，探索并建立了以學生能力培養為主，理論與實踐聯系的教學方法體系，吸收國內外先進的、基礎性、前沿性和時代性的教學實踐范例；提出了采用與研究型教學理念相適應的學習資料，以及授課與課堂討論形式，課后作業類型、試驗技能和考核方法；授課環節中采用中英文雙語授課，課程講授過程中將專業英語穿插授課環節，并加強傳統教材，網絡多媒體和電子教材的建設；同時注意培養學生開展創新試驗素質，強化研究型實驗，完善實驗方法，提升創新思維與科研實踐能力。

多孔介質溶質遷移作為農業水土工程專業的基礎理論課程與主干課程，課程知識面廣，知識點較多和綜合性強。因此，在授課環節中應注重基礎理論的講授，結合目前科研過程中已開展或正在開展的科研實踐舉例來充實課程內容，并采用啟發式教學，提出一些與實踐相關的思考問題以供學生積極主動思考，拓展學生的思維能力。在講授課程內容過程中，培養學生從整個課程章節的系統組成出發，了解每章在該課程中的作用以及各章之間的內在聯系，達到系統理解本課程的全部內容。在重點闡述基本測試理論和測試技術的基礎上，介紹學科前沿發展方向和最新的實驗技術，如新的測試新方法、新型傳感器、數據記錄儀與自動采集系統、虛擬測試技術和“3S”技術等，開拓學生的視野、豐富學生的知識面。

二實驗課程的組織和實驗教學的改革與創新

在多孔介質溶質遷移課程的部分章節中，如溶質穿透曲線概念及研究方法、土壤溶質隨坡面徑流中，由于其溶質遷移物理過程復雜、研究機理抽象，學生較難理解。因此，我們將課程地點安排設置在實驗室內，改變傳統的課堂教學模式，掙脫教室的束縛，把實驗室同樣作為學習的場所，以學生親自動手、實際模擬、實驗觀測和后期數據處理為主要手段，讓學生充分理解什么是孔隙體積，什么是相對濃度及相對體積，什么是相對混合深度，通過課內穿插的現場實驗教學，大大提升了學生對于本門課程的興趣，同時亦使學生認識并掌握試驗研究的程序、內容與方法，以提高學生的綜合分析能力，為以后的科研工作進行系統的方法、思路、綜合能力和科研報告撰寫等的訓練，以期提高學生的科研工作能力。

同時依據本門課程的難點、重點，將本門課程的重要研究理論與相關動手實驗相結合，學生通過前期實驗準備充分了解本研究理論的影響因素；通過實際的實驗過程操作，繼續加深對本理論的理解，克服學生接受復雜理論的恐懼心理，激發學生的學習積極性，進而提高學生對知識的吸收程度。

三課程的研究性教學方法的創新

對于農業水土工程專業選修課程體系的選擇，我們在充分講授本課程基礎知識點的前提下，首次建立了以教師命題為主，學生自己興趣愛好相結合的方式。授課環節中設立子專題，給學生較多的空間，使學生在課余時間利用各種渠道收集與研究專題相關的資料，獲取與本課程相關的知識點，并嚴格按照科技論文的形式撰寫讀書報告，闡述對本課程的理解（學科發展綜述、存在科學問題以及自己的認識等），轉變老師作為知識權威和壟斷者的角色，變“學科教師”為學生“導師”，引導鼓勵學生自主學習、合作學習，向社會學習、向他人學習。教學方式的改革不僅能培養學生獨立查閱中英文文獻和綜合分析文獻資料的能力，還能鍛煉與培養學生形成相關科學研究的方法和技能。通過對課程教學方法的改革，一定程度上改變了傳統的教學體系與教學方式，增強本科學習階段的研究性教學環節，提高學生的素質與綜合能力。

四通過多媒體課堂教學實現軟件模擬教學的創新

由于本門課程公式、參數較多，一個模型有時甚至可以有數十幾個參數，在授課過程中，若僅以簡單的多媒體傳授為主，那么就會導致學生對于本門課程的一知半解，其教學也不能取得較好的效果，對學生本專業發展也極為不利。因此，在本門課程理論偏多的章節，我們將能夠處理相關模型，求解參數的模型、說明書及其相關已有的研究數據提前拷貝給學生。同時在授課時，安排4名學生攜帶筆記本電腦一臺，在課堂上通過與教師同步軟件操作處理實驗數據，來用于課堂模型模擬學習。通過一步步教授學生如何學會使用相關軟件求解復雜溶質遷移參數及溶質遷移過程模擬，獲取獨立處理相關問題的能力，同時處理數據的過程又進一步加深了學生們對于本課程基礎知識的理解與認識。幾堂課下來，學生基本能夠將復雜問題簡單化，抽象問題具體化，課堂效果較好。

五課程評價體系和考核方法的改革與創新

從2005年起，我們就本課程的教學借鑒了國外一流大學、中國科學院及國內重點大學多孔介質溶質遷移課程相關的教學內容與方法。我們通過調研，發現國外大學相關專業的教學以啟發型、自主型和開放型的教學方法為主，更加注重學生創新能力的培養。在考核方面尤為重視，多采用開放式題目，學生可自選與課程內容相關的題目，來進行專業課程考核，注重培養學生團隊協作完成命題的精神和意識，且日常作業以大作業為主，著重培養學生的探究與創新意識。

在此基礎上，圍繞創新型人才培養的目標，借鑒國內外相關專業領域教學的先進經驗，結合西安理工大學本科專業教學中的實際情況，探究與改革教學的考試方式了。傳統考試形式多以一次性定時閉卷考試為主。傳統考核方法具有諸多弊端。首先學生以臨時突擊應付考試為主，平時課堂學習及課后復習較少；二是對學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力考查，不利于創新性思維的發揮。采用新的教學評價體系，可以改變傳統的一考定終身評價方式，注重對學生學習過程中的評價與激勵。總成績由平時作業、課堂討論表現、實驗研究和研究性創新、期末考試共4部分組成，分別占總成績的10%、10%、20%、60%。

為考察學生掌握基礎知識的程度，期末考試時我們采取閉卷考試方式，確保學生熟練掌握本課程的基礎理論和重點理論。而對于理解性的內容，以課程實驗研究與創新性考核為主。通過考核學生制訂實驗方案和設計實驗過程的合理性與可行性、實驗過程中的邏輯性性和完整性、實驗結果進行理論分析的邏輯性、正確性與可靠性，以及分析儀器操作步驟的合理性、對掌握儀器使用方法的熟練程度；實驗報告編寫的規范性、條理性與整潔性，圖表數據的準確性與規范性；對實驗思考問題解答的正確性與創新性等。同時考核中，我們還設立了創新性實驗的考核，考察學生在創新實驗中所展示的創新能力、理論聯系實際能力、總結歸納能力、科研實踐技能以及團隊協作能力等。

與此同時，為增強課堂講授的效果，根據本課程的特點，把本專業教師的相關科研成果引入實驗教學活動中，以提高學生的實驗興趣，培養開展研究型實驗的創新能力。注重學生的創造精神培養，擴展學生自主研究思考空間。以達到使學生由“要我學”轉變成為“我要學”的主動接受事實的目的，注重學生的理論推理的邏輯思維、實踐能力與創新精神的培養。此外也進行了考核評價方式改革等實踐，如開辟了免試通道，鼓勵學有余力的學生參加國內外的創新型競賽項目等多種考核方式來獲得本課程成績。為學生提供寬松的學習氛圍，充分調動學生的積極性，促進了學生從應試性學習研究型學習方式轉變，有利于學生實踐能力培養。

總之，多孔介質溶質遷移課程教學改革是具有偉大意義的。盡管我們已經做了多年的嘗試，取得了一些成績，但我們能感受到，高校的課程改革創新之路還很長，還有很多需要我們進一步努力的事情。我們將遵循教學規律，不斷改革創新，建立創新人才培養模式，為社會培養大量學生和家長認可、企業需要、就業前景良好、創業意識強的高素質應用型人才。

參考文獻

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